高錳鋼板比其他材料更加耐磨的原因分析

高錳鋼板是一種多用途的耐磨板，憑借的是它自身的高韌性、良好的彎曲和焊接性能等特點(diǎn)，但主要還是以需要極高的耐磨和抗裂性能的重要部件的制作材料為主。

高錳鋼板的耐磨層厚度數(shù)不等的，一般控制在3-120㎜之間，所以它的硬度等級(jí)也不同。相比普通鋼板或其他材料來說，耐磨板的耐磨性真是強(qiáng)很多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于噴焊和熱噴涂等處理得到的耐磨性。

高錳鋼板的耐磨層和基材之間是冶金結(jié)合的，所以結(jié)合強(qiáng)度高，即便是受到?jīng)_擊，也能在沖擊的過程中吸收能量，耐磨層不會(huì)脫落。如果將其可以應(yīng)用到振動(dòng)、沖擊較強(qiáng)的工況條件下，這一點(diǎn)是鑄造耐磨材料和陶瓷材料所不及的。

雖然普通鋼板經(jīng)過熱處理或者表面滲碳、滲氮等處理之后，它的表面強(qiáng)度也能有所提高，但是此類鋼板如果硬度做的太高的話，可能會(huì)整快剝落，反而不利于耐磨，有一些比較軟的材料可能也比較耐磨。

而高錳鋼板之所以耐磨，主要是因?yàn)樗鼈儾粌H有硬的質(zhì)點(diǎn)，而且還有軟的基體。一般在磨損的過程中，會(huì)有一些脫落的物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)融入到軟的基體中，不會(huì)對(duì)表面造成很大的傷害。如果說板材的基體組織硬度也比較高的話，那脫落的磨料或者是其他物質(zhì)，在相互運(yùn)動(dòng)中就會(huì)相互研磨，更快的破壞了基體組織。

對(duì)于耐磨板來說，硬度只是參數(shù)之一，與其化學(xué)成分也有關(guān)，但它作為衡量板材性能的關(guān)鍵參數(shù)，不得不加強(qiáng)注意。

高錳鋼板等溫處理的研究手段和結(jié)果

對(duì)于高錳鋼板來說，生產(chǎn)加工中溫度的變化將直接影響整個(gè)板材性能，所以一直以來都在研究高錳鋼板等溫處理的效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同加熱溫度下，高錳鋼板的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線、微觀組織、物相及相似結(jié)構(gòu)相也都隨之發(fā)生了變化。

高錳鋼板等溫處理的研究手段包括了很多先進(jìn)的技術(shù)，如光學(xué)顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射儀及電子背散射衍射技術(shù)等。隨著退火溫度的升高，高錳鋼板中鐵素體的相比例會(huì)逐漸降低，升高的是貝氏體，而其中殘余的奧氏體則會(huì)以橢圓狀和細(xì)條狀分布在鐵素體晶界及晶內(nèi)。

當(dāng)加熱溫度由完全奧氏體化溫度降低到兩相區(qū)內(nèi)較高溫度時(shí)，高錳鋼板連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線中鐵素體轉(zhuǎn)變區(qū)左移。這時(shí)只要通過790℃加熱保溫，就可以得到含有鐵素體、貝氏體和殘留奧氏體的多相組織。

當(dāng)保溫溫度進(jìn)一步提高之后，工藝時(shí)間會(huì)直接影響到高錳鋼板中鐵素體晶粒尺寸、鐵素體量以及鐵素體基體上的位錯(cuò)密度和沉淀析出量；隨著貝氏體區(qū)保溫時(shí)間的延長，高錳鋼板中殘余奧氏體體積分?jǐn)?shù)先增大后減少，殘余奧氏體中碳含量增多。

當(dāng)加熱溫度處在兩相區(qū)范圍內(nèi)時(shí),隨著加熱溫度的降低，鐵素體轉(zhuǎn)變被推遲，奧氏體的含碳量也會(huì)有所不同。在相同的拉伸變形階段，奧氏體轉(zhuǎn)化率的增加速率不同，使得高錳鋼板連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線右移。

另外，如果等溫時(shí)間相同的話，等溫溫度越高，殘余奧氏體中的碳含量越大，高錳鋼板中的鐵素體、貝氏體晶界或者相界面1μm以上大顆粒奧氏體發(fā)生相變，相應(yīng)的其性能也會(huì)有變化。

高錳鋼板表面的裂紋無需過分擔(dān)心

在檢查高錳鋼板表面質(zhì)量的時(shí)候，會(huì)發(fā)現(xiàn)會(huì)很多裂紋存在，對(duì)此人們非常擔(dān)心，不知道這種現(xiàn)象是否正常，后期高錳鋼板表面的裂紋是否還存在擴(kuò)大的趨勢，或者是影響到整個(gè)高錳鋼板的耐磨效果？

      為了弄清楚這其中的疑惑，需要對(duì)高錳鋼板表面裂紋的產(chǎn)生原因進(jìn)行系統(tǒng)的分析。通常來說，高錳鋼板都是通過冶金堆焊的工藝制作而成的，其焊接電流一般在350～500A，焊接電弧的溫度可能會(huì)高達(dá)1000～1500℃，瞬間的高溫容易使焊絲與母板均達(dá)到熔點(diǎn)形成熔池，并使添加入熔池的合金粉末熔化形成堆焊熔敷層。

      而在這個(gè)堆焊過程中，熔池鄰近的母板溫度將達(dá)到很好的狀態(tài)，加上母板多數(shù)會(huì)采用普通Q235低碳鋼，所以在堆焊過程中，母板各部位溫差很大，產(chǎn)生極不均勻的膨脹，收縮與變形。

       由于高錳鋼板的母板四周被壓板牢牢緊固，無法自由變形，再加上耐磨層是由大量的合金粉末制成的焊絲進(jìn)行冶金堆焊在母板上，才會(huì)使得韌性好的母板可以承受較大的熱變形，而高硬度堆焊層承受熱變形的能力幾乎為零。

       這才是導(dǎo)致高錳鋼板內(nèi)部產(chǎn)生極大熱應(yīng)力的根本原因，一旦這個(gè)應(yīng)力沒有即時(shí)釋放出來，在后期進(jìn)行加工過程中就會(huì)發(fā)生折斷、崩裂、耐磨層脫落等問題。而裂紋的產(chǎn)生就是高錳鋼板內(nèi)部應(yīng)力釋放的證明，不會(huì)影響板材的正常使用。

       由此說明，不需要擔(dān)心高錳鋼板表面的裂紋，它不會(huì)對(duì)材料使用產(chǎn)生不良影響，也不會(huì)引發(fā)更為嚴(yán)重的后果，屬于正?，F(xiàn)象。